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彩色的扫描电镜图片,科研工作者的福音

 发布时间:2019-09-12 点击量:132

扫描电镜(SEM)是我们观察微观世界强有力的工具,然而,成像原理限制了它们只能以黑白图片的形式呈现在我们面前。

 

黑白图片往往给人一种复古又带着一丝单调的感觉,而彩色图片更贴近现实生活,艳丽、唯美、淡雅。科学工作者们发挥着艺术天赋,想尽办法给电镜图片上色,用更加直观的图片让人们感受大自然美。

 

为什么扫描电镜只能是黑白成像?

 

这与扫描电镜的成像原理有关。如图 1 所示,电子束从顶部的电子枪阴极发射出来,在加束电压的作用下,电子束经各级电磁透镜聚焦汇聚成一束极细的电子束,并在扫描线圈的驱动下在样品表面作有序的光栅扫描。

 

高能电子束入射到样品表面时会激发出各种信号(二次电子,背散射电子和 X 射线等),这些信号由相应的探测器检测,经放大后传送到显示屏上来调制显示屏的亮度。

 

样品在不同位置上产生信号的量是有差异的,直接反映在图像中就是相应位置的亮暗不同,产生信号越多的位置越亮,产生信号越少的位置越暗。因此,扫描电镜只能成黑白图像。

 

图1 SEM 成像原理图

 

如何给 SEM 图片上色?

 

SEM 图片上色其实就是利用各种软件来处理图片,改变图片中特定目标的颜色。无论使用何种方法,思路一般分为两步:

 

1. 选区,也就是选择图片中需要改变颜色的区域
2. 变换想要的颜色

 

目前最常用的方法就是 PhotoShop。PhotoShop 作为一款功能非常强大的图片处理软件,图片选区的方法有多种(选框工具、套索工具、魔棒工具等),上色的方法也有很多(色彩平衡、通道混合器、色相/饱和度等)。

 

PhotoShop 功能虽然强大,但是操作界面还是相对复杂,对使用者有一定的要求。

 

今天,飞纳电镜推荐一款简单易用的软件—— Phenom Image Viewer。软件的操作界面如下,非常简洁:

 

 

我们看看用这款软件做出来的图片效果,简单列举一二:

 

球菌

 

硅藻

 

纳米氧化铁

 

锂电池正极材料

 

MOF 材料

 

植物种子

 

是不是被震撼到了呢?原来微观世界也可以这么美。有了这个软件,我们的科研工作汇报也将会色彩斑斓。

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